Synthèses de cours de maths
Chapitres de Première
  1. Second degré
  2. Suites numériques
  3. Dérivation
  4. Fonction exponentielle
  5. Trigonométrie
  6. Produit scalaire
  7. Géométrie repérée : droites et cercles
  8. Probabilités conditionnelles et indépendance
  9. Variables aléatoires
  10. Étude de fonctions : valeur absolue, composées et modélisation

Première — chapitre 2 sur 10

Suites numériques

Une suite arithmétique ajoute toujours la même raison ; une suite géométrique multiplie toujours par la même raison.

Définition — suite

Une suite $(u_n)$ associe à chaque entier $n$ un réel $u_n$. Elle peut être définie explicitement ($u_n = 3n^2 - 1$) ou par récurrence ($u_0 = 2$ et $u_{n+1} = 2u_n - 3$).

Définition — sens de variation

$(u_n)$ est croissante si $u_{n+1}\ge u_n$ pour tout $n$, décroissante si $u_{n+1}\le u_n$. Méthodes : signe de $u_{n+1}-u_n$ ; comparaison de $\dfrac{u_{n+1}}{u_n}$ à $1$ si $u_n>0$ ; variations de $f$ si $u_n = f(n)$.

Suites arithmétiques

Théorème — suite arithmétique de raison $r$

$u_{n+1} = u_n + r$. Terme général : $u_n = u_0 + nr = u_p + (n-p)r$. Croissante si $r>0$, décroissante si $r<0$. Somme : $$u_0+u_1+\cdots+u_n = (n+1)\times\dfrac{u_0+u_n}{2}\qquad 1+2+\cdots+n = \dfrac{n(n+1)}2.$$

Suites géométriques

Théorème — suite géométrique de raison $q$

$u_{n+1} = q\,u_n$. Terme général : $u_n = u_0\,q^n = u_p\,q^{n-p}$. Si $u_0>0$ et $q>1$ : croissante ; $0

Exemple

Un capital de $1000$ € placé à $3\,\%$ : $C_n = 1000\times1{,}03^n$, suite géométrique de raison $1{,}03$. $C_{10}\approx 1343{,}92$ €.

À retenir

Une suite arithmétique se représente par des points alignés ; on démontre qu'une suite est géométrique en calculant $\dfrac{u_{n+1}}{u_n}$ et en trouvant une constante.

Questions fréquentes sur ce chapitre

Quelle est la différence entre suite arithmétique et géométrique ?

Arithmétique : on ajoute toujours la même raison $r$, $u_n = u_0+nr$. Géométrique : on multiplie par la même raison $q$, $u_n = u_0q^n$.

Comment calculer la somme des termes d'une suite arithmétique ?

$S = \text{nombre de termes}\times\dfrac{\text{premier}+\text{dernier}}2$ ; en particulier $1+2+\cdots+n = \dfrac{n(n+1)}2$.

Comment calculer la somme des termes d'une suite géométrique ?

$1+q+q^2+\cdots+q^n = \dfrac{1-q^{n+1}}{1-q}$ pour $q\ne1$.

Comment montrer qu'une suite est croissante ?

On étudie le signe de $u_{n+1}-u_n$ ; pour une suite à termes strictement positifs, on peut comparer $\dfrac{u_{n+1}}{u_n}$ à $1$.
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